la collimation est la première cause de mauvaises … · porte-oculaireet de centrer l'image...

"La collimation est la première cause de mauvaises images dans

les instruments amateurs"

Walter Scott Houston

F.Defrenne Juin 2009

� Qu’est-ce que la collimation en fait ?

� « Newton » ? Mais mon télescope est un Dobson …

� J’ai acheté un télescope qui était collimaté à la fabr ication. Dois-je me

préoccuper de le régler à nouveau ?

� Si c'est aussi compliqué, un "Newton" n'est pas pou r moi ! Peut-être que je

devrai changer d'instrument pour un autre, meilleur et plus simple...

� OK, j'essaye. Comment dois-je faire ? Lire le manue l ?

� Quelles sont les pièces d'un Newton sur lesquelles je puisse agir pour

améliorer la collimation ?

� Alors, quelles étapes dois-je suivre pour collimate r mon télescope ?

� Quels outils peuvent me servir à collimater facilemen t et précisément ?

� Est-ce que c'est tout ?

�Qu'est-ce que la collimation en fait ?

Collimater un instrument, c'est aligner ses composants optiques à leurs

emplacements réciproques.

Tous les types d'instruments nécessitent une collimation soignée.

�Qu'est-ce que la collimation en fait ?

�"Newton" ? Mais mon télescope est un Dobson...

Pas de problème :

un Dobson est un "Newton" un peu spécial avec une monture simplifiée très efficace qui le distingue des autres "Newtons" équatoriaux classiques.

Optiquement, et plus particulièrement au niveau de la collimation, Dobsons et Newtons sont semblables.

�J'ai acheté un télescope qui était collimaté à la fabr ication. Dois-je me préoccuper de le régler à nouveau ?

Oui, très certainement.

Contrairement aux lunettes qui ont peu de chance de se dérégler et resteront performantes pendant des années, le télescope de « Newton » doit régulièrement être réglé et cela pour plusieurs raisons.

Le miroir principal doit être maintenu en place sans contrainte qui pourrait le "tordre" ou changer sa figure optique, et ainsi n'est pas fermement fixé : il peut se décaler légèrement au cours du temps ou ponctuellement lors de déplacements ou de petits chocs sur le tube optique.

�J'ai acheté un télescope qui était collimaté à la fabr ication. Dois-je me préoccuper de le régler à nouveau ?

Le secondaire est également maintenu par l'araignée et peut être déréglé de la même manière, ce qui comme nous le verrons plus loin affecte la collimation de manière suffisamment gênante. Si vous déplacez votre télescope vers un autre site au ciel plus transparent (aller-retour), et d'autant plus si son tube est ajouré ou de type "serrurier" que vous montez et démontez souvent, vous devez être capable de vérifier la collimation avant chaque nuit et de l'améliorer si nécessaire.

�J'ai acheté un télescope qui était collimaté à la fabr ication. Dois-je me préoccuper de le régler à nouveau ?

� Si c'est aussi compliqué, un "Newton" n'est pas pou r moi ! Peut-être que je devrai changer d'instrument pour un autre, meilleur et plus simple...?

Il y a sans doute de bonnes raisons pour que vous préfériez un autre instrument, mais un bon Newton est très efficace quand il est bien collimaté, et il peut approcher ou même dépasser d'autres types d'instruments de même diamètre.

La raison pour laquelle les Newtons ont des performances à la réputation douteuse est que beaucoup trop ne sont jamais collimatés !

Une optique de mauvaise qualité est difficile à corriger (ou alors pour assez cher).

Par contre, une mauvaise collimation est quelque chose que vous pouvez apprendre à corriger et il y a de bonnes chances pour que vous puissiez transformer votre télescope en un instrument constamment performant.

�OK, j'essaye. Comment dois-je faire ? Lire le manue l ?

Lisez votre manuel. Il existe des différences de configuration mécanique et votre manuel contient certainement des informations valables pour localiser les vis de réglages, etc.

�Quelles sont les pièces d'un Newton sur lesquelles je puisse agir pour améliorer la collimation ?

�Quelles sont les pièces d'un Newton sur lesquelles je puisse agir pour améliorer la collimation ?

Ce miroir est maintenu par un barillet complexe ou simple, lequel repose sur trois systèmes de vis. En les ajustant, on parvient à régler finement l'inclinaison du primaire, part importante de la collimation

�Quelles sont les pièces d'un Newton sur lesquelles je puisse agir pour améliorer la collimation ?

Le support du secondaire, et souvent l'araignée elle-même, est réglable. L'araignée peut être plus ou moins facilement déplaçable le long du tube, de même que vers les bords internes de ce dernier. Le support du secondaire peut être inclinélégèrement et/ou tourner sur son axe. De manière générale, le support du secondaire est maintenu à l'araignée par une vis centrale et trois vis à 120°servent pour le réglage.

�À quoi ressemble l'alignement des éléments optiques quand la collimation est parfaite ?

Il y a deux axes optiques dans un télescope Newton : l'axe optique du primaire et l'axe optique de l'oculaire.

Le principal but de la collimation est d'aligner les deux axes précédemment décrits pour qu'ils n'en forment plus qu'un seul. Habituellement, on réalise cela en ajustant la position et l'inclinaison du secondaire ainsi que l'inclinaison du primaire.

�À quoi ressemble l'alignement des éléments optiques quand la collimation est parfaite ?

�Alors, quelles étapes dois-je suivre pour collimate rmon télescope ?

Une méthode pratique est celle décrite ci-dessous. Elle se réfère à une collimation complète, comme lorsque l'on assemble un télescope pour la première fois. Pas besoin de respecter toutes les étapes simplement pour ajuster son instrument avant une nuit d'observation : l'étape 5 est d'habitude suffisante.

• 1- « Perpendiculariser » le porte-oculaire

• 2- Centrer le secondaire dans le tube instrumental.

• 3- Centrer le secondaire le long du tube instrumental.

• 4- Incliner le secondaire pour que l'axe optique étendu frappe le centre du primaire.

• 5- Incliner le primaire pour que son axe optique se réfléchisse sur lui-même.

• 6- Vérifier le centrage de l'axe optique dans le tube instrumental et dans le tube du porte-oculaire.

• 7- Test sur une étoile.

�Alors, quelles étapes dois-je suivre pour collimate rmon télescope ?

• 1- « Perpendiculariser » le porte-oculaire

• 2- Centrer le secondaire dans le tube instrumental.

• 3- Centrer le secondaire le long du tube instrumental.

• 4- Incliner le secondaire pour que l'axe optique étendu frappe le centre du primaire.

• 5- Incliner le primaire pour que son axe optique se réfléchisse sur lui-même.

• 6- Vérifier le centrage de l'axe optique dans le tube instrumental et dans le tube du porte-oculaire.

• 7- Test sur une étoile.

�Alors, quelles étapes dois-je suivre pour collimate rmon télescope ?

• 1- « Perpendiculariser » le porte-oculaire

• 2- Centrer le secondaire dans le tube instrumental.

• 3- Centrer le secondaire le long du tube instrumental.

• 4- Incliner le secondaire pour que l'axe optique étendu frappe le centre du primaire.

• 5- Incliner le primaire pour que son axe optique se réfléchisse sur lui-même.

• 6- Vérifier le centrage de l'axe optique dans le tube instrumental et dans le tube du porte-oculaire.

• 7- Test sur une étoile.

Il faut décaler le secondaire par rapport au centre du tube instrumental en direction opposée au porte-oculaire. Ce décalage peut être calculé par la formule suivante :

où e est le décalage, d le petit axe du secondaire et f est le rapport F/D.

Par exemple, avec un secondaire de 33mm pour un Newton àf=4.56, le décalage est de 1.3mm.

Dans le cas où vous ne pouvez pas décaler le secondaire (à cause de l'araignée ou pour toute autre contrainte mécanique), vous pouvez laisser le secondaire centré sans conséquence sérieuse.

�Alors, quelles étapes dois-je suivre pour collimate rmon télescope ?

�Alors, quelles étapes dois-je suivre pour collimate rmon télescope ?

• 1- « Perpendiculariser » le porte-oculaire

• 2- Centrer le secondaire dans le tube instrumental.

• 3- Centrer le secondaire le long du tube instrumental.

• 4- Incliner le secondaire pour que l'axe optique étendu frappe le centre du primaire.

• 5- Incliner le primaire pour que son axe optique se réfléchisse sur lui-même.

• 6- Vérifier le centrage de l'axe optique dans le tube instrumental et dans le tube du porte-oculaire.

• 7- Test sur une étoile.

�Alors, quelles étapes dois-je suivre pour collimate rmon télescope ?

Il suffit d'utiliser un tube collimateur simple ou complexe.

On peut également utiliser un tube réticulé ou un collimateur-laser, mais il faut alors une marque au centre du secondaire. Si vous observez un décalage oblique du secondaire (éloigné de l'axe du tube instrumental), vous devez recommencer soit à l'étape 1 et reperpendiculariser le porte-oculaire, soit à l'étape 2 et ajuster l'araignée.

�Alors, quelles étapes dois-je suivre pour collimate rmon télescope ?

• 1- « Perpendiculariser » le porte-oculaire

• 2- Centrer le secondaire dans le tube instrumental.

• 3- Centrer le secondaire le long du tube instrumental.

• 4- Incliner le secondaire pour que l'axe optique étendu frappe le centre du primaire.

• 5- Incliner le primaire pour que son axe optique se réfléchisse sur lui-même.

• 6- Vérifier le centrage de l'axe optique dans le tube instrumental et dans le tube du porte-oculaire.

• 7- Test sur une étoile.

�Alors, quelles étapes dois-je suivre pour collimate rmon télescope ?

Selon le type d'araignée, on peut aussi faire tourner le support du secondaire pour régler son inclinaison.

Il suffit d'utiliser un tube collimateur simple ou complexe à travers le porte-oculaire et de centrer l'image du primaire dans le cercle délimité par l'extrémité du tube collimateur (c'est la manière d'opérer si le primaire n'a pas de marque au centre). On peut également utiliser un collimateur-laser en amenant le faisceau à frapper la marque du primaire.

�Alors, quelles étapes dois-je suivre pour collimate rmon télescope ?

• 1- « Perpendiculariser » le porte-oculaire

• 2- Centrer le secondaire dans le tube instrumental.

• 3- Centrer le secondaire le long du tube instrumental.

• 4- Incliner le secondaire pour que l'axe optique étendu frappe le centre du primaire.

• 5- Incliner le primaire pour que son axe optique se réfléchisse sur lui-même.

• 6- Vérifier le centrage de l'axe optique dans le tube instrumental et dans le tube du porte-oculaire.

• 7- Test sur une étoile.

�Alors, quelles étapes dois-je suivre pour collimate rmon télescope ?

On utilise deux des trois systèmes de vis (une poussante et l'autre tirante) pour ajuster l'inclinaison du primaire et donc son axe optique

�Alors, quelles étapes dois-je suivre pour collimate rmon télescope ?

Si vous possédez un collimateur-laser, vérifiez que le retour du faisceau laser frappe la face du collimateur dans son trou de sortie, -le laser revient à sa source en fait, plus condensé et plus fin. Pour que ce retour puisse se faire, le marquage central du primaire doit être percé (type oeillet de classeur).

�Alors, quelles étapes dois-je suivre pour collimate rmon télescope ?

• 1- « Perpendiculariser » le porte-oculaire

• 2- Centrer le secondaire dans le tube instrumental.

• 3- Centrer le secondaire le long du tube instrumental.

• 4- Incliner le secondaire pour que l'axe optique étendu frappe le centre du primaire.

• 5- Incliner le primaire pour que son axe optique se réfléchisse sur lui-même.

• 6- Vérifier le centrage de l'axe optique dans le tube instrumental et dans le tube du porte-oculaire.

• 7- Test sur une étoile.

�Alors, quelles étapes dois-je suivre pour collimate rmon télescope ?

Un test grossier consiste à regarder à travers le porte-oculaire à vide et àconstater s'il est possible de voir les bords externes du tube instrumental se refléter dans le primaire depuis toutes les positions que peut prendre l'oeil derrière le porte-oculaire. Si vous ne pouvez pas, le centrage est optiquement bon.

�Alors, quelles étapes dois-je suivre pour collimate rmon télescope ?

• 1- « Perpendiculariser » le porte-oculaire

• 2- Centrer le secondaire dans le tube instrumental.

• 3- Centrer le secondaire le long du tube instrumental.

• 4- Incliner le secondaire pour que l'axe optique étendu frappe le centre du primaire.

• 5- Incliner le primaire pour que son axe optique se réfléchisse sur lui-même.

• 6- Vérifier le centrage de l'axe optique dans le tube instrumental et dans le tube du porte-oculaire.

• 7- Test sur une étoile.

�Alors, quelles étapes dois-je suivre pour collimate rmon télescope ?

Tout l'objectif de la collimation est d'obtenir les images d'étoiles les fines possibles. Vous pouvez d'ailleurs vérifier la collimation en regardant des étoiles avec un grossissement conséquent (2xD).

�Quels outils peuvent me servir à collimater facilemen t et précisément ?

Voici quelques outils utiles :

- La marque centrale du primaire- L‘œilleton-collimateur- Le cheshire- Le tube-collimateur réticulé- Le collimateur laser

�Quels outils peuvent me servir à collimater facilemen t et précisément ?

- La marque centrale du primaire- L‘œilleton-collimateur- Le cheshire- Le tube-collimateur réticulé- Le collimateur laser

�Quels outils peuvent me servir à collimater facilemen t et précisément ?

- La marque centrale du primaire- L‘œilleton-collimateur- Le cheshire- Le tube-collimateur réticulé- Le collimateur laser

Si vous avez conservé un étui de pellicule 24x36mm, vous pouvez réaliser un montage simple. Vous aurez être remarqué qu‘il rentre dans les porte-oculaires diam.31.75mm.

Sectionnez en le fond et percez un trou de 1 ou 2mm de diam. le mieux centré possible dans son capuchon.

Une fois inséré dans le porte-oculaire, il suffit de regarder à travers le trou et ajuster de manière concentrique les éléments suivants (de plus en plus restreints) :

•le bord interne du tube du porte-oculaire,

•le miroir secondaire (pas facile à voir puisque ses bords reflète l'intérieur sombre du tube instrumental !),

•l'image du primaire reflétée dans le secondaire

•l'image du secondaire (reflétée par le primaire et le secondaire); cette image, et elle seule, n'est pas centrée.

•l'image du tube du porte-oculaire et de l'oeilleton-collimateur (si ce dernier à un fond transparent ou semi-transparent, sinon son image sera trop sombre pour être vue),

•la marque centrale du primaire.

�Quels outils peuvent me servir à collimater facilemen t et précisément ?

- La marque centrale du primaire- L‘œilleton-collimateur- Le cheshire- Le tube-collimateur réticulé- Le collimateur laser

Il s'agit d'un perfectionnement de l'oeilleton collimateur, avec une face illuminée (blanche ou brillante) inclinée à 45°. Une ouverture sur le côté du tube laisse passer la lumière du jour (ou d'une lampe la nuit) pour rendre visible l'image la marque centrale sur cette aire illuminée. On peut ajouter un diaphragme pour mieux définir les bords de cette aire lumineuse.

�Quels outils peuvent me servir à collimater facilemen t et précisément ?

- La marque centrale du primaire- L‘œilleton-collimateur- Le cheshire- Le tube-collimateur réticulé- Le collimateur laser

Tube-collimateur simple avec un réticule à l'extrémité interne du tube, pour centrer plus facilement les éléments optiques.

�Quels outils peuvent me servir à collimater facilemen t et précisément ?

- La marque centrale du primaire- L‘œilleton-collimateur- Le cheshire- Le tube-collimateur réticulé- Le collimateur laser

Il s'agit d'un émetteur laser solidement fixé dans un tube insérable dans un porte-oculaire : ce dispositif est solidement aligné pour que le faisceau laser soit centré et parallèle au tube.

�Est-ce que c'est tout ?

OUI !

Vous noterez une différence, maintenant que la collimation de votre instrument a été vérifiée. Si ce n'est pas le cas, décollimatez délibérément les réglages de l'étape 5 pour que l'erreur dépasse les tolérances. Essayez ensuite votre télescope lors d'une nuit avec une turbulence correcte et constatez la dégradation de l'image, particulièrement sur les détails des planètes.